專利名稱：數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測和保護(hù)用儀表，具體涉及一種渦流信號監(jiān)測保護(hù)表。
背景技術(shù)：
大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械是石化、電力等工業(yè)部門的關(guān)鍵動力設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測這些機(jī)器的工作狀態(tài)對于確保其安全運(yùn)行有著重要的指導(dǎo)意義。一般的渦流信號監(jiān)測儀表，測量類型比較單一，多數(shù)為模擬檢測系統(tǒng)，比較復(fù)雜，在監(jiān)測大型復(fù)雜機(jī)組時(shí)存在成本高、可靠性差、壽命短、靈敏度低、局限性大、無數(shù)字通訊接口等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種簡單、高效的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，可以與多種類型的傳感器配合使用，實(shí)現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)采集、分析和處理，從而幫助操作人員及時(shí)掌握旋轉(zhuǎn)機(jī)械的當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)以及預(yù)測未來的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)展趨勢。本實(shí)用新型所采用的主要的技術(shù)方案是一種數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，包括按被檢測信號傳遞方向順次連接的模擬信號調(diào)理單元、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路和電流輸出電路，還包括報(bào)警單元，所述報(bào)警單元包括各自與所述中央處理單元連接的報(bào)警控制電路、報(bào)警倍增電路和報(bào)警旁路電路，所述報(bào)警控制電路的輸出端連接報(bào)警指示元件。所述模擬信號調(diào)理單元一般包括依次連接的信號放大電路和整流濾波電路，所述信號放大電路的信號輸入端為傳感器信號輸入端子，所述整流濾波電路的信號輸出端與所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的信號輸入端連接。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可以設(shè)有為各電路供電的電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端為兩個(gè)互相獨(dú)立的電源接口，所述電源接口與電源連接，所述電源為冗余24VDA雙電源。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可與設(shè)有與所述中央處理單元連接并雙向通信的通訊接口電路，所述通訊接口電路設(shè)有符合Modbus RTU通信協(xié)議的通訊接口。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可以設(shè)有鍵盤控制電路，所述鍵盤控制電路的控制信號輸出端連接所述中央處理單元的控制信號輸入端，所述鍵盤控制電路的控制信號輸入端連接鍵盤。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可以設(shè)有繼電器電路，所述繼電器電路的指令信號輸入端與所述中央處理單元的指令信號輸出端相連接。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可以設(shè)有原始信號緩沖輸出電路，所述原始信號緩沖輸出電路的信號輸入端設(shè)有用于接收傳感器輸出的原始信號的信號輸入端子，信號輸出端設(shè)有緩沖信號輸出端子。所述報(bào)警指示元件根據(jù)須要可以采用若干報(bào)警用發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器和/或LED顯示器，所述中央處理單元可以采用微處理器或芯片。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可以設(shè)有殼體，所述電源接口、鍵盤、傳感器信號輸入端子、緩沖信號輸出端子、通訊接口、冗余有源電流輸出端子和發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器和/或LED顯示器設(shè)置在所述殼體上。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型可以配合多種不同類型的傳感器實(shí)現(xiàn)多種測量數(shù)據(jù)的在線自動采集；采用了報(bào)警控制電路、報(bào)警倍增電路和報(bào)警旁路電路配合工作，可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置進(jìn)行多種方式的報(bào)警；設(shè)置了冗余電源，配合兩個(gè)獨(dú)立的供電通道能夠最大限度的保證設(shè)備的正常工作；由于本實(shí)用新型還設(shè)有帶符合Modbus RTU通信協(xié)議的通訊電路，可方便地與上位機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理和分析，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題或未來可能發(fā)生的故障。

圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的殼體外部元件布置示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，包括按被檢測信號傳遞方向順次連接的模擬信號調(diào)理單元1、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路2、中央處理單元3、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路4和電流輸出電路6。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還包括用于設(shè)備出現(xiàn)異常狀況進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警單元，所述報(bào)警單元包括各自與所述中央處理單元連接的報(bào)警控制電路5、報(bào)警倍增電路7和報(bào)警旁路電路8，三者配合起來可以在所述中央處理單元的控制下實(shí)現(xiàn)報(bào)警、延時(shí)報(bào)警和報(bào)警倍增的功能。所述報(bào)警控制電路的輸出端連接報(bào)警指示元件14。本實(shí)用新型所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表可以與多種傳感器連接，對被測設(shè)備進(jìn)行包括徑向軸振動、軸位移、轉(zhuǎn)速及鍵相監(jiān)測在內(nèi)的測量，有助于設(shè)備的正常運(yùn)行、減少設(shè)備的損壞、避免事故的發(fā)生，并通過中央處理單元對信號進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、分析、變送，當(dāng)發(fā)現(xiàn)信號大于內(nèi)部預(yù)設(shè)的報(bào)警值時(shí)驅(qū)動報(bào)警控制電路進(jìn)行報(bào)警，使操作人員可以及時(shí)的進(jìn)行設(shè)備維修和故障排查。所述模擬信號調(diào)理單元負(fù)責(zé)對傳感器信號進(jìn)行信號預(yù)處理，例如信號的放大和雜信號的排除，然后再交由模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。一般包括依次連接的信號放大電路和整流濾波電路，所述信號放大電路的信號輸入端為傳感器信號輸入端子，所述整流濾波電路的信號輸出端與所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的信號輸入端連接。所述傳感器輸入端子不僅適用于接入渦流傳感器進(jìn)行軸位移探測，也可接入磁阻傳感器進(jìn)行軸轉(zhuǎn)速的探測。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可以設(shè)有為各電路供電的電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端優(yōu)選設(shè)置為兩個(gè)互相獨(dú)立的電源接口 19，與所述電源接口配合的電源優(yōu)選為冗余MVDA雙電源。當(dāng)其中一個(gè)電源出現(xiàn)故障的時(shí)候，另一個(gè)可以繼續(xù)供電，保證本保護(hù)表的正常工作。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可與設(shè)有與所述中央處理單元連接并雙向通信的通訊接口電路10，所述通訊接口電路用于與上位機(jī)的通訊連接，優(yōu)選采用RS485接口，所述通訊接口電路設(shè)有符合Modbus RTU通信協(xié)議的通訊接口 18。上位機(jī)一方面可以通過配置軟件對本數(shù)字型渦流監(jiān)測保護(hù)表進(jìn)行組態(tài)設(shè)置或?qū)崟r(shí)讀取本數(shù)字型渦流監(jiān)測保護(hù)表的工作狀態(tài)和輸出的數(shù)據(jù)或信息，例如GAP電壓、模塊狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)、內(nèi)部預(yù)設(shè)報(bào)警值、實(shí)時(shí)值等。另一方面，多個(gè)數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表還可以依靠該通訊接口電路通過Modbus RTU協(xié)議組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以便上位機(jī)實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控。不同的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表可以通過不同的地址進(jìn)行區(qū)分。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可以設(shè)有鍵盤控制電路11，所述鍵盤控制電路的控制信號輸出端連接所述中央處理單元的控制信號輸入端，所述鍵盤控制電路的控制信號輸入端連接鍵盤12。鍵盤可以設(shè)置按鍵用于人工的進(jìn)行所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表參數(shù)設(shè)定，所述鍵盤上的按鍵還可以包括系統(tǒng)復(fù)位按鍵、“ + ”按鍵和“_”按鍵，配合報(bào)警指示元件可以進(jìn)行預(yù)設(shè)報(bào)警值的設(shè)定。系統(tǒng)報(bào)警的設(shè)置不僅可以通過按鍵，還可以通過該保護(hù)表的所述通訊接口以及與該通訊接口連接并通信的上位機(jī)并配置軟件進(jìn)行設(shè)置。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可以設(shè)有繼電器電路13，所述繼電器電路的指令信號輸入端與所述中央處理單元的指令信號輸出端相連接。所述繼電器電路可依據(jù)監(jiān)測到的振動情況對外提供相應(yīng)的開關(guān)量，如配合外部的PLC編程或直接控制相應(yīng)的外部執(zhí)行元件，如開關(guān)、按鈕，執(zhí)行相應(yīng)的動作以對該保護(hù)表進(jìn)行保護(hù)處理，如緊急停止等，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的自動保護(hù)，提高了安全性。所述電流輸出電路的輸出端可以根據(jù)需要設(shè)有一個(gè)或多個(gè)電流輸出端子12，優(yōu)選設(shè)有兩個(gè)各自獨(dú)立的冗余有源電流輸出端子，在一個(gè)冗余有源電流輸出端子失效時(shí)(如發(fā)生故障)可以使用另一個(gè)冗余有源電流輸出端子繼續(xù)工作以提高輸出的可靠性。輸出電流為符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4 20mA，該處輸出的電流信號中含有被測設(shè)備的各種參量信息，可分別送入其他數(shù)據(jù)處理和分析設(shè)備作進(jìn)一步的處理和分析。所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表還可以設(shè)有原始信號緩沖輸出電路9，用于輸出原始的未經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換和中央處理單元處理的模擬振動信號，以保持信號的真實(shí)性和完整性，避免信息丟失。所述原始信號緩沖輸出電路的信號輸入端設(shè)有用于接收傳感器輸出的原始信號的信號輸入端子，信號輸出端為設(shè)有緩沖信號輸出端子17，所述緩沖信號輸出端子可以連接其它監(jiān)控儀器使原始模擬振動信號供其使用。所述報(bào)警指示元件根據(jù)需要可以采用若干報(bào)警用發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器和/或LED顯示器，優(yōu)選采用發(fā)光二極管，所述中央處理單元可以采用微處理器或芯片。所述發(fā)光二極管可用于被監(jiān)測系統(tǒng)的正常狀態(tài)顯示、報(bào)警狀態(tài)顯示及本實(shí)用新型的通訊狀態(tài)顯示等。如圖2所示，所述數(shù)字型渦流信號檢測保護(hù)表通常設(shè)有殼體，所述電源接口、鍵盤、傳感器信號輸入端子、緩沖信號輸出端子、通訊接口、冗余有源電流輸出端子和發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器和/或LED顯示器設(shè)置在所述殼體上，以便進(jìn)行操作和控制，如方便與其他儀器的連接。本實(shí)用新型是一種渦流傳感器輸入的信號監(jiān)測變送保護(hù)表。所述渦流信號監(jiān)測表為管理機(jī)組設(shè)備的正常運(yùn)行提供了簡單、高效的監(jiān)測方案。該保護(hù)表可以對接多種傳感器系統(tǒng)，可靠性和靈活性較高。本實(shí)用新型主要適應(yīng)于各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的監(jiān)測，例如汽輪機(jī)、壓縮機(jī)、電動機(jī)、泵、風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、離心機(jī)和發(fā)電機(jī)等。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，其特征在于其包括按被檢測信號傳遞方向順次連接的模擬信號調(diào)理單元、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路和電流輸出電路，還包括報(bào)警單元，所述報(bào)警單元包括各自與所述中央處理單元連接的報(bào)警控制電路、報(bào)警倍增電路和報(bào)警旁路電路，所述報(bào)警控制電路的輸出端連接報(bào)警指示元件。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，其特征在于所述模擬信號調(diào)理單元包括依次連接的信號放大電路和整流濾波電路，所述信號放大電路的信號輸入端為傳感器信號輸入端子，所述整流濾波電路的信號輸出端與所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的信號輸入端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，其特征在于其還設(shè)有為各電路供電的電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端為兩個(gè)互相獨(dú)立的電源接口，所述電源接口與電源連接，所述電源為冗余MVDA雙電源。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，其特征在于其還設(shè)有與所述中央處理單元連接并雙向通信的通訊接口電路，所述通訊接口電路設(shè)有符合Modbus RTU通信協(xié)議的通訊接口。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，其特征在于其還設(shè)有鍵盤控制電路，所述鍵盤控制電路的控制信號輸出端連接所述中央處理單元的控制信號輸入端，所述鍵盤控制電路的控制信號輸入端連接鍵盤。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，其特征在于其還設(shè)有繼電器電路，所述繼電器電路的指令信號輸入端與所述中央處理單元的指令信號輸出端相連接。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，其特征在于所述電流輸出電路的輸出端設(shè)有兩個(gè)各自獨(dú)立的冗余有源電流輸出端子。
8.如權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求所述的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，其特征在于其還設(shè)有原始信號緩沖輸出電路，所述原始信號緩沖輸出電路的信號輸入端設(shè)有用于接收傳感器輸出的原始信號的信號輸入端子，信號輸出端設(shè)有緩沖信號輸出端子。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，其特征在于所述報(bào)警指示元件采用若干報(bào)警用發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器和/或LED顯示器，所述中央處理單元采用微處理器或芯片。
10.如權(quán)利要求9所述的數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，其特征在于其還設(shè)有殼體，所述電源接口、傳感器信號輸入端子、鍵盤、緩沖信號輸出端子、通訊接口、冗余有源電流輸出端子和發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器和/或LED顯示器設(shè)置在所述殼體上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字型渦流信號監(jiān)測保護(hù)表，包括按被檢測信號傳遞方向順次連接的模擬信號調(diào)理單元、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路和電流輸出電路，還包括報(bào)警單元，所述報(bào)警單元包括各自與所述中央處理單元連接的報(bào)警控制電路、報(bào)警倍增電路和報(bào)警旁路電路，所述報(bào)警控制電路的輸出端連接報(bào)警指示元件。還設(shè)有與所述中央處理單元連接并雙向通信的通訊接口電路，所述通訊接口電路設(shè)有符合ModbusRTU通信協(xié)議的通訊接口，所述通訊接口為能夠匹配多種不同類型的傳感器的通訊接口，配合多種不同類型的傳感器實(shí)現(xiàn)多種測量數(shù)據(jù)的在線自動采集。渦流信號監(jiān)測表為管理機(jī)組設(shè)備的正常運(yùn)行提供了簡單、高效的監(jiān)測方案。
文檔編號G01D7/00GK202171470SQ20112027996
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者李宣梓 申請人:北京派利斯科技有限公司